Caractériser la stabilité structurale et la battance - Prosensols

Caractériser la stabilité structurale
et la battance
La stabilité structurale, aussi appelée stabilité des agrégats, est un indicateur de la cohésion des
agrégats d’un sol. C’est un paramètre qui exprime la capacité des agrégats d’un sol à résister à une
dégradation due en général à l’impact de la pluie ou un excès d’eau.
Qu’est-ce qu’un agrégat?
Un agrégat est un assemblage de particules du
sol (sable, limon, argile, matière organique) liées
entre elles plus fortement qu’avec les autres particules
entourant ces agrégats.
Agrégats de la couche superficielle du sol
Quelle est l’utilité de cette mesure ?
Un test de stabilité structurale mesure le degré de
fragmentation d’un agrégat sous l’effet de l’eau.
Or, cette même fragmentation est responsable
de la formation d’une croûte de battance et favorise
fortement l’érosion. La mesure de la stabilité
structurale permet donc d’évaluer la sensibilité
d’un sol à la battance et à l’érosion.
Qu’est-ce que la croûte de battance ?
Sous l’action de la pluie, les mottes de terre se
désagrègent à la surface du sol.
Les éléments fins libérés par l’éclatement des
mottes s’accumulent à la surface du sol, comblant
ses interstices. La porosité est réduite peu à peu.
Une fois le sol séché, on observe une croûte dite
de battance. Cette croûte diminue considérablement
l’infiltration de l’eau dans le sol, s’oppose à
une bonne circulation de l’air et par conséquent réduit
la croissance des plantes en champs. Lorsque
la croûte se forme après le semis mais avant ou
pendant la germination, la levée des plantules est
fortement perturbée, ces dernières devant fournir
une énergie supplémentaire afin de traverser cette
barrière. Enfin, la présence de la croûte diminuant
l’infiltration d’eau dans le sol favorise le ruissellement
et par conséquent l’érosion hydrique (voir
fiche « Reconnaître les différentes formes d’érosion
»).
Si la stabilité structurale est faible, les agrégats
sont plus sensibles à l’impact des gouttes de pluie.
Ils vont alors se désagréger plus rapidement et
former la croûte de battance.
Exemples de croûtes de battance.
Théorie A4

Quelle est la relation entre la stabilité et
l’érosion ?
Une bonne stabilité structurale traduit la cohésion
interne des agrégats. Ces agrégats sont donc
moins facilement entraînés par le ruissellement ou
le vent, et dès lors moins sensibles à toute forme
d’érosion.
Au contraire, une stabilité faible implique une faible
cohésion interne. Une fois que les agrégats s’effritent
et se décomposent, de plus petits agrégats,
voire des particules, sont libérés. Ces éléments
plus légers sont facilement emportés par l’eau
(érosion hydrique) ou le vent (érosion éolienne).
De plus, s’il y a encroûtement du sol, le ruissellement
est fortement augmenté, entraînant d’autant
plus de particules.
Quelles sont les principales caractéristiques
du sol influençant la stabilité structurale?
La stabilité structurale dépend de nombreux facteurs
étroitement liés. En voici les principaux :
• La texture :
Les sols argileux présentent une meilleure stabilité
des agrégats grâce à leur aptitude élevée
à la cohésion. Cependant, l’expansion et
la contraction des particules d’argile suivant la
variation du sol d’un état humide à sec peuvent
provoquer la cassure des agrégats.
Les agrégats des sols sableux fins ou limoneux
sont moins stables et ces derniers sont plus vite
érodés, les particules de limon étant légères et
facilement transportables par l’eau.
Le triangle ci-dessous présente une relation
entre la texture et la stabilité structurale. Cinq
classes de sensibilité ont été distinguées, d’une
stabilité médiocre à très stable.
Source : Agronomie, Des bases aux nouvelles orientations, ENITA de
Bordeaux, 2000
• La teneur en matière organique :
Les matières organiques jouent le rôle de
liant entre les particules minérales du sol. Par
ailleurs, la couverture (morte ou vivante) a une
fonction physique protectrice contre l’impact
des gouttes. Enfin, les racines ainsi que les filaments
de champignons augmentent la stabilité
des macro-agrégats tandis que les micro-organismes
stabilisent les micro-agrégats. Ainsi, les
sols riches en matières organiques présentent
en général une meilleure stabilité structurale.
Le graphique ci-dessous montre la variation de
l’indice de battance en fonction de la teneur en
matière organique. On y voit que plus le taux de
matière organique dans le sol est élevé, moins
le sol est sensible à la battance, et ce pour tout
type de sol.
Application de la formule de l’indice de battance (Rémy et
Marin-Laflèche, 1974) à plusieurs types de sols : LSA : limon
sablo-argileux, LAS : limon argilo-sableux, LS : limon sableux,
LMS : limon moyen sableux, LM : limon moyen, d’après le
triangle des textures de la Station Agronomique de l’Aisne.
Source : mémento « Sols et Matières Organiques »
• L’état calcique:
Le calcium échangeable (Ca 2+ ) étant bivalent, il
a la propriété de faire floculer les colloïdes électronégatifs
comme l’argile et l’humus. Ainsi, en
présence de calcium, les argiles chargées négativement
se lient entre elles par des ponts calciques.
Par conséquent, une teneur en calcium
échangeable élevée favorise l’agrégation. Cette
propriété lui permet d’assurer une bonne structure
du sol.
Dans un sol en bon état, le calcium échangeable
représente 80 % des cations fixés sur le complexe
argilo-humique.

Exemples d’effets sur la stabilité des
agrégats
Sol en mauvais état structural
Sol amendé d’un fertilisant contenant du
carbonate de calcium
Quels sont les principaux facteurs extérieurs influençant la stabilité structurale?
FacTeurs conséquences
Saison humide Eclatement des agrégats par gonflement des argiles
Grosses pluies Elles provoquent la désagrégation des mottes par action
mécanique des gouttes, la dispersion des ciments souvent
accompagnée de pertes de particules fines entrainées par
l’écoulement.
Travail excessif du sol Cela peut provoquer une biodégradation intense des matières
organiques qui servent de ciments aux agrégats.
Tassement par les machines
agricoles
Peut diminuer la porosité d’un sol et détruire ses agrégats.

Union Européenne – FEDER
Europese Unie - EFRO
Comment mesure-t-on la stabilité structurale ?
La stabilité structurale n’est pas une grandeur mesurable.
Cependant, il existe plusieurs méthodes
qui peuvent donner une approximation de ce paramètre
afin de se rendre compte de l’état du sol et
de sa propension à se dégrader.
De nombreuses méthodes ont été développées
pour évaluer la stabilité structurale et la sensibilité
à la battance.
Alternativement, pour obtenir une estimation de la
stabilité structurale d’un sol, il est conseillé lors
d’analyses pédologiques réalisées par un laboratoire
de demander une évaluation de la stabilité
structurale grâce à l’indice de battance (I b ).
L’indice de battance (I b ) :
L’indice de battance (Rémy et Marin-Laflèche,
1974) exprime la sensibilité d’un sol au phénomène
de battance par le rapport suivant :
• Si pH < 7 :
(1,5 x% limons fins + 0,75 x% limons grossiers)
I = b
(% argile + 10 x% matiere organique)
• Si pH > 7 :
(1,5 x% limons fins + 0,75 x% limons grossiers)
I = b
(% argile + 10 x% matiere organique)
- (0,2x(pH-7))
L’horizon est considéré comme
- très battant si I b est supérieur à 2
- battant si I b est compris entre 1,8 et 2
- assez battant si I b est compris entre 1,6 et 1,8
- peu battant si I b est compris entre 1,4 et 1,6
- non battant si I b est inférieur à 1,4
On peut voir que plus les teneurs en argile et en
matière organique sont élevées, moins le sol est
sensible à la battance.
L’indice de battance est généralement donné lors
d’analyses de sol réalisées par un laboratoire.
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Quelques recommandations
Lorsqu’une bonne stabilité structurale est constatée
pour le sol d’une parcelle, il convient de continuer
les pratiques culturales mises en place tout
en restant attentif aux probables dégradations.
Par contre, si une stabilité structurale moyenne ou
faible est observée, quelques changements au niveau
des pratiques peuvent être envisagés suivant
les pratiques en vigueur dans l’exploitation. Voici
une liste non exhaustive de conseils pouvant être
instaurés dans ce cas :
- Il convient de reconstituer une couche d’humus
suffisante par des apports réguliers de
matières organiques sur les parcelles. Cela
peut aussi être envisagé en laissant sur place
les résidus de culture ou encore en implantant
une culture d’engrais verts. Les apports de matières
organiques permettent non seulement de
protéger le sol contre la dégradation physique
due à la pluie, mais aussi d’augmenter l’activité
des micro et marco-organismes stabilisant les
agrégats. Le taux de matière organique idéal
est fonction du type de sol (pour plus d’informations,
voir fiche « la matière organique du
sol »).
- Pour avoir une bonne stabilité de la structure,
on va chercher à atteindre de bonnes valeurs
de pH ainsi que de calcium échangeable. Ces
valeurs sont fonctions du type de sol et sont
reprises sur les résultats d’analyse de sol.
- Eviter le travail du sol trop intensif quand
cela est possible.
- Envisager des techniques culturales sans
labour car le labour favorise la dilution et la
minéralisation des matières organiques et
par conséquent, une diminution de la stabilité
structurale.
- Eviter de laisser la parcelle nue en hiver afin
de protéger le sol contre l’érosion et la battance.
- Dans la mesure du possible, éviter de travailler
le sol trop sec, cela peut créer de la
terre fine et éventuellement entraîner la battance.
- Eviter de préparer un lit de semence trop fin
qui pourrait aussi conduire à la battance (Les
cultures en inter-rangs larges (ex : maïs) sont
déconseillées car elles rendent les sols plus
vulnérables à la pluie).
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